CN215601709U - 背板空调及服务器机柜 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于服务器机柜散热的背板空调，还提供一种服务器机柜，背板空调包括门体、蒸发器组件、管路组件及风机组件，服务器机柜一侧设置有开口，门体活动连接于开口上；蒸发器组件位于门体靠近开口的一侧；管路组件与蒸发器组件连通，以使得外部冷却介质可进入蒸发器组件并从蒸发器组件流出；风机组件设置于门体远离开口的一侧，风机组件用于驱动空气经过蒸发器组件。本申请可以解决现有技术中的背板空调连接管路占用服务器机柜内部空间及影响服务器机柜后门安装的问题。

Description

背板空调及服务器机柜

【技术领域】

本实用新型涉及服务器机柜散热设备技术领域，尤其涉及一种背板空调，还涉及一种服务器机柜。

【背景技术】

随着中国目前高密度数据中心的不断涌现，机房服务器散热设备的节能降耗和散热的能力越来越重要。而一些老旧的机房也存在现有散热设备能耗高、改造难度过大、散热不满足服务器要求等问题。

现有技术中，大部分服务器机柜采用重力式热管背板空调，其对应用现场要求较高；受限于其结构特点，其进出管与软管需要在服务器机柜内部连接，不仅占用服务器机柜空间且不易维护，在开关门时会对进出管与软管连接处施加一定压力，有管路破裂的风险；而且现有的背板空调很多器件维护需要打开门体进行维护，操作繁琐，在维护时容易出现泄漏，甚至对服务器机柜内的服务器造成影响；除此之外，在安装完背板空调后对服务器机柜的后门进行安装时，后门容易与背板空调的零部件干涉，影响安装效率。

【实用新型内容】

有鉴于此，本申请提供了一种背板空调及服务器机柜，用以解决现有技术中的背板空调连接管路占用服务器机柜内部空间及影响服务器机柜后门安装的问题。

本申请提供一种背板空调，用于服务器机柜散热，背板空调包括门体、蒸发器组件、管路组件及风机组件，所述服务器机柜一侧设置有开口，所述门体活动连接于所述开口上；所述蒸发器组件位于所述门体靠近所述服务器机柜的一侧；所述管路组件与所述蒸发器组件连通，以使得外部冷却介质可进入所述蒸发器组件并从所述蒸发器组件流出；所述风机组件设置于所述门体远离所述服务器机柜的一侧，所述风机组件用于驱动空气经过所述蒸发器组件。

在上述方案中，本申请提供的背板空调至少有以下优点：

背板空调集成在门体上，门体活动设置于服务器机柜上，因为服务器机柜的门体与背板空调采用了一体化设计，减少了服务器机柜的门体安装这一工序，所以实现了快速安装的目的，而且因为上述一体化设计，所以门体与背板空调上的零部件也不会产生干涉。管路组件直接与门体上的蒸发器组件连接，避免了现有技术中与背板空调连接的管路件侵占服务器机柜内部空间的缺点，且方便检修与维护。又因为管路组件均位于门体上，而门体位于服务器机柜空间的外部，所以即使管路组件发生泄漏，也不会影响到服务器机柜内部的空间，进而提高了背板空调使用过程中的安全性。

综上，本申请中的背板空调可以解决现有技术中的服务器机柜空调连接管路占用服务器机柜内部空间及影响服务器机柜后门安装的问题。

在一种可能的设计中，所述管路组件至少部分设置于所述门体内部且位于所述门体宽度方向的两侧。

在上述方案中，管路组件中的系统管路件可以夹设于风机组件与蒸发器组件之间，利用二者之间的空隙，可以很好的保护系统管路件，防止背板空调的系统管路件在运输的过程中损坏。而管路组件中的进液管与出气管可以设置在门体的顶端，并使得其大部分插入门体中，从而防止进液管与出气管损坏。

在一种可能的设计中，所述管路组件包括进液管、系统管路件及出气管，所述进液管、所述系统管路件、所述蒸发器组件及所述出气管顺序连通，以使得外部冷却介质可依次经过所述进液管、所述系统管路件、所述蒸发器组件并沿所述出气管流出。

在上述方案中，管路组件分隔成多个管路，便于维修及替换。

在一种可能的设计中，所述门体上设置有铰接部，所述门体通过所述铰接部与所述服务器机柜铰接，所述进液管及所述出气管均设置于所述门体靠近所述铰接部的一侧。

在上述方案中，门体与服务器机柜铰接连接，方便开合，而门体上设置有铰接部，铰接部铰接于服务器机柜上，进液管及出气管均设置于门体靠近铰接部的一侧，可以理解，在门体相对于服务器机柜进行开合的过程中，越靠近铰接部的位置其运动幅度越小，越远离铰接部的位置其运动幅度越大，所以将进液管及出气管均设置于门体靠近铰接部的一侧，可以减小开关门体过程中进液管连接位置及出气管连接位置的磨损，从而减少泄漏隐患。

在一种可能的设计中，所述进液管和/或所述出气管的端口设置有快速卡接头。

在上述方案中，进液管或出气管上可以根据实际需要设置快速卡接头，从而方便进液管及出气管与外部管路的连接，相较于现有技术中焊接连接的方式，此种连接方式无需动用明火，安全性更高。

在一种可能的设计中，所述管路组件还包括流量调节装置，所述流量调节装置与所述系统管路件连接，所述流量调节装置用于调节所述系统管路件内的所述冷却介质的通量。

在上述方案中，通过设置流量调节装置即可根据服务器机柜内设备的实际负载情况来调整系统管路件内的冷却介质的通量，进而精确控制降温的幅度，不仅解决了机房的高热问题，而且可以避免冷凝水产生，提高了安全性。

在一种可能的设计中，所述流量调节装置为电子膨胀阀。

在上述方案中，电子膨胀阀的精度高，冷却介质的通量控制效果好。

在一种可能的设计中，所述风机组件包括多个相互独立设置的风机，多个所述风机沿所述门体的长度方向间隔设置。

在上述方案中，各风机独立设置，如此，可以在单个风机检修时对其进行拆修，而其余风机正常工作，从而实现不停机检修。

在一种可能的设计中，所述门体背离所述开口的一侧对应各所述风机，分别设置有风机维护盖板。

在上述方案中，风机维护盖板可拆卸地盖设于所述门体远离所述服务器机柜的一侧，如此，在需要拆修时，无需打开门体，仅需拆卸维护盖板就可便捷地对背板空调进行检修。

本申请还提供一种服务器机柜，所述服务器机柜包括背板空调，所述背板空调为上述任一项的背板空调。因为本申请中的服务器机柜包括上述背板空调，显然其具有上述背板空调的优点。

本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的服务器机柜的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本申请实施例提供的背板空调的结构示意图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本申请实施例提供的背板空调的另一视角的结构示意图。

附图标记：

100-背板空调；

1-门体；

11-铰接部；

12-维护盖板；

121-电控维护盖板；

122-风机维护盖板；

123-显示器维护盖板；

124-管路维护盖板；

2-服务器机柜；

21-开口；

3-蒸发器组件；

4-管路组件；

41-进液管；

42-系统管路件；

43-出气管；

44-快速卡接头；

45-流量调节装置；

5-风机组件；

51-风机。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

下面根据本申请实施例提供的背板空调的结构，对其具体实施例进行说明。

本申请提供一种背板空调100，用于服务器机柜2散热，其包括门体1、蒸发器组件3、管路组件4及风机组件5，服务器机柜2一侧设置有开口21，门体1,活动连接与开口21上；蒸发器组件3位于门体1靠近开口21的一侧；管路组件4包括进液管41、系统管路件42及出气管43，进液管41、系统管路件42、蒸发器组件3及出气管43顺序连通，以使得外部冷却介质可依次经过进液管41、系统管路件42、蒸发器组件3并沿出气管43流出；风机组件5 设置于门体1远离开口21的一侧，风机组件5用于驱动服务器机柜2内的空气经过蒸发器组件3向服务器机柜2外部排出。

本申请提供的背板空调100，背板空调100可以应用于数据中心服务器机柜服务器散热，其可以采用水氟换热的方式，机房内只走冷媒，水侧换热器在机房外，避免机房进水的风险；且背板空调100直接安装在服务器机柜后门，具有高效散热，能耗低和噪音小等特点。

请参阅图1，背板空调100集成在门体1上，门体1与服务器机柜2活动连接，在一种具体的实施方式中，门体1与服务器机柜2铰接连接。蒸发器组件3可以是带有蒸发器芯体的热交换器，它利用冷媒在芯体管路内部的流动和空气在翅片间隙中的流动，通过铝扁管和翅片的热传递的作用将外界空气中的热量传递给冷媒，冷媒迅速吸热气化成气态，由于吸热气化，使蒸发器表面温度下降，从而降低空气的温度。

请参阅图1、图2及图3，管路组件4包括进液管41、系统管路件42及出气管43，因为蒸发器组件3位于门体1靠近服务器机柜2的一侧，风机组件5位于门体远离服务器机柜2的一侧，中间为系统管路件42且其位于门体1宽度的两侧，所以不会影响风机组件5的进出风量。上述系统管路件42通过内置于门体1内部的设计，保护了整套系统管路件42，在运输过程中对背板空调100的系统管路件42进行了有效防护。

外部管路内的冷媒通过进液管41进入系统管路件42，再由系统管路件42进入蒸发器组件3，在蒸发器组件3内部吸热气化后来到出气管43，最终由出气管43进入外部管路内回收。上述循环过程即为冷媒的循环路径，冷媒可以是氟利昂等。风机组件5可以是风扇，需要说明的是，风机组件5可以驱动服务器机柜2内的空气向外流出，通过风机51向外部抽气，使得服务器机柜2内部的热空气经过蒸发器组件3向服务器机柜2的外部扩散，在热空气与蒸发器组件3接触的过程中，热量被蒸发器组件3吸收，从而起到降温效果；风机组件5也可以驱动服务器机柜2外的空气流过蒸发器组件3后流入服务器机柜2内，这两种方式都可起到降温效果。

在本申请中，服务器机柜2的门板与背板空调100采用了一体化设计，减少了服务器机柜 2的门体1安装这一工序，所以实现了快速安装的目的，而且因为上述一体化设计，所以门体 1与背板空调100上的零部件也不会产生干涉。管路组件4直接与门体1上的蒸发器组件3连接，可以避免了与背板空调100连接的管路件侵占服务器机柜2内部空间的缺点，且方便检修与维护。在本申请中，管路组件4均位于门体1上，而门体1位于服务器机柜2空间的外部，不会占用服务器机柜2内的空间，即使管路组件4发生泄漏，也不会影响到服务器机柜2内部的空间，进而提高了背板空调100使用过程中的安全性。

在其中一个实施例中，管路组件4至少部分设置于门体1内部且位于所述门体1宽度方向的两侧。示例性地，可以将系统管路件42设置于门体1的内部，进液管41及出气管43的部分或全部可以设置于门体1的外部，在此不做限定。因为蒸发器组件3位于门体1最后侧，中间为系统管路件42且其位于门体1宽度的两侧，所以不会影响风机组件5的出风量。上述门体1内的系统管路件42通过内置设计，保护了整套系统管路件42，在运输过程中对背板空调 100的系统管路件42进行了有效防护；同时背板空调100的系统管路件42内置，不会占用服务器机柜2的内部空间。

请参阅图3，管路组件4中的系统管路件42可以夹设于风机组件5与蒸发器组件3之间，利用二者之间的空隙，可以很好的保护系统管路件42，防止背板空调100的系统管路件42在运输的过程中损坏。而管路组件4中的进液管41与出气管43可以设置在门体1的顶端，并使得其大部分插入门体1中，从而防止进液管41与出气管43损坏。

在其中一个实施例中，门体1上设置有铰接部11，门体1通过所述铰接部11与服务器机柜2铰接，进液管41及出气管43均设置于门体1靠近铰接部11的一侧。

请参阅图1及图5，门体1与服务器机柜2铰接连接，方便开合，而门体1上设置有铰接部11，铰接部11可以通过常规的铰链结构铰接于服务器机柜2上，进液管41及出气管43均设置于门体1靠近铰接部11的一侧，可以理解，在门体1相对于服务器机柜2进行开合的过程中，越靠近铰接部11的位置其运动幅度越小，越远离铰接部11的位置其运动幅度越大，所以将进液管41及出气管43均设置于门体1靠近铰接部11的一侧，可以减小开关门体1过程中进液管41连接位置及出气管43连接位置的磨损，从而减少泄漏隐患。且由于接头在机门体 1的外侧，连接软管时无需打开门体1，方便现场接管，维护检修。背板空调100的软管接头可以布置在背板顶部且在服务器机柜外侧，实现了背板空调100管路全在服务器机柜2外侧接管，相比以前重力式热管背板空调100管路需要进入到服务器机柜内侧，既降低了现场接管的难度也使得连接到背板空调100上更方便。

在其中一个实施例中，进液管41和/或出气管43的端口设置有快速卡接头44。

请参阅图1及图2，进液管41或出气管43上可以根据实际需要设置快速卡接头44，从而方便进液管41及出气管43与外部管路的连接，相较于现有技术中焊接连接的方式，此种连接方式无需动用明火，安全性更高。

在其中一个实施例中，管路组件4还包括流量调节装置45，流量调节装置45与系统管路件42连接，流量调节装置45用于调节系统管路件42内的冷却介质的通量。

请参阅图3及图4，通过设置流量调节装置45即可根据服务器机柜2内设备的实际负载情况来调整系统管路件42内的冷却介质的通量，进而精确控制降温的幅度，不仅解决了机房的高热问题，而且可以避免冷凝水产生，提高了安全性。

在其中一个实施例中，流量调节装置45为电子膨胀阀。需要说明的是，电子膨胀阀的精度高，冷却介质的通量控制效果好。

在其中一个实施例中，背板空调100还包括泵柜，泵柜与进液管41连通，泵柜用于将冷却介质泵送进进液管41内。需要说明的是，通过泵柜(图中未示出)将冷却介质泵送进该进液管41内，相较于现有技术中的重力式热管背板空调100其分配冷媒主机必须安装在背板空调100的上部，本方案中的泵柜可以安装在任意地方，适应性更强，效果更好。

在其中一个实施例中，风机组件5包括多个相互独立设置的风机51，多个所述风机51沿所述门体1的长度方向间隔设置。

请参阅图1及图3，各风机51独立设置，如此，可以在单个风机51检修时对其进行拆修，而其余风机51正常工作，不用整体停机防止造成服务器维护时过热，进而实现不停机检修。

在其中一个实施例中，所述门体1背离所述开口21的一侧对应各所述风机51分别设置有风机维护盖板122。

请参阅图5，风机维护盖板122可拆卸地盖设于门体1远离服务器机柜2的一侧，如此，在需要拆修时，无需打开门体1，仅需拆卸风机维护盖板122就可便捷地对背板空调100进行检修。

除风机维护盖板122之外，维护盖板12可以根据实际需要检修的位置设置多种，例如，拆下电控维护盖板121可以维护电控盒组件内部器件；拆下显示器维护盖板123则可单独维护显示器件；拆下管路维护盖板124可维护系统管路件42的电子膨胀阀等管路控制器件。通过上述设置实现维修背板空调100时无须开关门，即可维护全方面器件的目的，维护简易方便，减少开关门管路连接处冷媒泄漏风险。

本申请还提供一种服务器机柜，服务器机柜包括背板空调100，背板空调100为上述任一项的背板空调100。因为本申请中的服务器机柜包括上述背板空调100，显然其具有上述背板空调100的优点。

本申请中的背板空调100其结构可以按如下设置：

门体1铰接于服务器机柜2上，门体1可以在服务器机柜2上自由开合，门体1靠近服务器机柜2的一侧设置有蒸发器组件3，门体1远离服务器机柜2的一侧设置有风机组件5，进液管41从门体1的顶端插入门体1中，且进液管41位于门体1靠近铰接部11的一侧，系统管路件42的一端与进液管41连接，系统管路件42的另一端与蒸发器组件3的底端连接，且系统管路件42位于风机组件5与蒸发器组件3之间。出气管43从门体1的顶端插入门体1中，且出气管43同样位于门体1靠近铰接部11的一侧。

本申请中的背板空调100其冷却介质可以沿如下流动回路流动：冷却介质从外部管路进入泵柜，由泵柜加压进入进液管41，沿进液管41进入系统管路件42，从系统管路件42进入蒸发器组件3，从蒸发器组件3进入出气管43，最终从出气管43流入外部管路。通过上述回路，冷却介质在蒸发器组件3内流动时可以将蒸发器组件3表面的热量带走，从而起到降温的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种背板空调(100)，用于服务器机柜(2)散热，其特征在于，包括：

门体(1)，所述服务器机柜(2)一侧设置开口(21)，所述门体(1)活动连接于所述开口(21)上；

蒸发器组件(3)，所述蒸发器组件(3)设置于所述门体内(1)靠近所述开口(21)的一侧；

管路组件(4)，所述管路组件(4)与所述蒸发器组件(3)连通，以使得外部冷却介质可进入所述蒸发器组件(3)并从所述蒸发器组件(3)流出；及

风机组件(5)，所述风机组件(5)设置于所述门体(1)内远离所述开口(21)的一侧，所述风机组件(5)用于驱动空气经过所述蒸发器组件(3)。

2.根据权利要求1所述的背板空调(100)，其特征在于，所述管路组件(4)至少部分设置于所述门体(1)内部且位于所述门体(1)宽度方向的两侧。

3.根据权利要求1所述的背板空调(100)，其特征在于，所述管路组件(4)包括进液管(41)、系统管路件(42)及出气管(43)，所述进液管(41)、所述系统管路件(42)、所述蒸发器组件(3)及所述出气管(43)顺序连通，以使得外部冷却介质可依次经过所述进液管(41)、所述系统管路件(42)、所述蒸发器组件(3)并沿所述出气管(43)流出。

4.根据权利要求3所述的背板空调(100)，其特征在于，所述门体(1)上设置有铰接部(11)，所述门体(1)通过所述铰接部(11)与所述服务器机柜(2)铰接，所述进液管(41)及所述出气管(43)均设置于所述门体(1)靠近所述铰接部(11)的一侧。

5.根据权利要求3所述的背板空调(100)，其特征在于，所述进液管(41)和/或所述出气管(43)的端口设置有快速卡接头(44)。

6.根据权利要求3所述的背板空调(100)，其特征在于，所述管路组件(4)还包括流量调节装置(45)，所述流量调节装置(45)与所述系统管路件(42)连接，所述流量调节装置(45)用于调节所述系统管路件(42)内的冷却介质的通量。

7.根据权利要求6所述的背板空调(100)，其特征在于，所述流量调节装置(45)为电子膨胀阀。

8.根据权利要求1所述的背板空调(100)，其特征在于，所述风机组件(5)包括多个相互独立设置的风机(51)，多个所述风机(51)沿所述门体(1)的长度方向间隔设置。

9.根据权利要求8所述的背板空调(100)，其特征在于，所述门体(1)背离所述开口(21)的一侧对应各所述风机(51)分别设置有风机维护盖板(122)。

10.一种服务器机柜，包括所述背板空调(100)，其特征在于，所述背板空调(100)为权利要求1-9中任一项所述的背板空调(100)。

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